地鐵無(wú)縫線路鎖定軌溫變化及應(yīng)對(duì)措施

摘要：隨著社會(huì)的不斷發(fā)展和進(jìn)步，城市建設(shè)步伐越來(lái)越快。交通作為城市的經(jīng)濟(jì)命脈，是城市發(fā)展的重中之重，尤其是作為公共交通的地鐵在解決城市交通擁堵和環(huán)境保護(hù)方面具有重要作用。地鐵軌道系統(tǒng)施工是地鐵建設(shè)中的重要環(huán)節(jié)，作為行車(chē)的基礎(chǔ)設(shè)備直接影響到乘客的安全。文章對(duì)地鐵無(wú)縫線路鎖定軌溫變化及應(yīng)對(duì)措施的問(wèn)題進(jìn)行了探討。

關(guān)鍵詞：軌道交通；無(wú)縫線路；鎖定軌溫；應(yīng)對(duì)方法；地鐵建設(shè) 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

中圖分類(lèi)號(hào)：U213 文章編號(hào)：1009-2374（2016）18-0094-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.18.046

普通線路在列車(chē)通過(guò)鋼軌接頭的時(shí)候，會(huì)產(chǎn)生較強(qiáng)的振動(dòng)和沖擊，造成行車(chē)不平穩(wěn)的情況。列車(chē)與鋼軌接頭的不斷撞擊摩擦的過(guò)程中，也會(huì)對(duì)車(chē)輪和鋼軌帶來(lái)巨大的磨損，需要經(jīng)常性的維修。而無(wú)縫線路可以很好地避免這些問(wèn)題。地鐵無(wú)縫線路的鎖定軌溫對(duì)地鐵無(wú)縫線路的影響比較大，為了讓地鐵無(wú)縫線路的優(yōu)勢(shì)更好地發(fā)揮出來(lái)，保證地鐵運(yùn)行的穩(wěn)定、安全，本文就地鐵無(wú)縫線路鎖定軌溫變化及應(yīng)對(duì)措施進(jìn)行論述。

1 地鐵無(wú)縫線路簡(jiǎn)介

地鐵無(wú)縫線路軌道和鐵路軌道相差不大，都是將標(biāo)準(zhǔn)長(zhǎng)度的鋼軌（12.5或25米，一般是25米長(zhǎng)）焊接成一定長(zhǎng)度的線路，不過(guò)地鐵線路相對(duì)來(lái)說(shuō)更短一些。無(wú)縫線路現(xiàn)場(chǎng)施工一般采用接觸焊或氣壓焊，這種方式消除了鋼軌間的接頭，實(shí)現(xiàn)了鋼軌間的“無(wú)縫連接”，從而減輕了鋼軌和車(chē)輪間的撞擊，延長(zhǎng)了車(chē)輪的使用壽命。

2 無(wú)縫線路軌溫變化對(duì)軌道的影響

眾所周知，物體都具有熱脹冷縮的特性，鋼軌也不例外，無(wú)縫鋼軌雖然消除了軌道之間的縫隙，但同時(shí)也讓鋼軌承受了更多的拉力或壓力：在冬季，鋼軌受低溫影響，長(zhǎng)軌間的焊接點(diǎn)會(huì)受到巨大的拉力，這種拉力可能會(huì)將長(zhǎng)軌拉斷；在夏季，高溫會(huì)讓鋼軌產(chǎn)生巨大的壓力，使軌道出現(xiàn)小碎彎，嚴(yán)重時(shí)出現(xiàn)脹軌跑道現(xiàn)象，這些情況都會(huì)對(duì)無(wú)縫線路的穩(wěn)定性產(chǎn)生不同程度的影響，威脅著列車(chē)的行車(chē)安全。

3 地鐵無(wú)縫線路鎖定軌溫的衰減

據(jù)相關(guān)資料顯示，上海地鐵一號(hào)線中，上海南站到錦江樂(lè)園路段在1996年鋪設(shè)P60無(wú)縫線路，路段為半隧道半地面結(jié)構(gòu)。在投入運(yùn)營(yíng)一段時(shí)間后（2004年），對(duì)線路進(jìn)行了應(yīng)力放散作業(yè)，并準(zhǔn)確記錄了相關(guān)數(shù)據(jù)，分析得出，線路的實(shí)際鎖定軌溫大約下降了5℃。在結(jié)合其他案例綜合分析得出，地鐵無(wú)縫線路在經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的運(yùn)營(yíng)之后，都會(huì)出現(xiàn)鎖定軌溫的衰減。下面是筆者對(duì)造成這一現(xiàn)象的原因分析：

3.1 施工質(zhì)量與維修作業(yè)的影響

在施工問(wèn)題上，新鋪設(shè)的無(wú)縫線路一般需要進(jìn)行應(yīng)力放散，在應(yīng)力放散過(guò)程中需要多人參與共同作業(yè)，任何一個(gè)環(huán)節(jié)出了問(wèn)題都會(huì)造成鎖定軌溫不準(zhǔn)確。另外，施工單位的放散記錄管理較為混亂，有的資料甚至是后期編的。

這兩種情況都會(huì)造成鎖定軌溫不詳，容易造成低溫鎖定現(xiàn)象發(fā)生。對(duì)于線路的維修工作，一般是低溫維修容易造成鎖定軌溫的衰減，因?yàn)樵趯?duì)整段線路進(jìn)行維修時(shí)，無(wú)可避免會(huì)擾動(dòng)道床，會(huì)促使鋼軌出現(xiàn)大量收縮的現(xiàn)象，等到軌溫回升之后，扣件和道床的阻力又影響鋼軌無(wú)法恢復(fù)原長(zhǎng)度，所以很容易造成鎖定軌溫的衰減。

3.2 鋼軌塑性蠕變

所謂蠕變是指金屬在外力的影響下出現(xiàn)的持續(xù)性的但是極為緩慢的變形現(xiàn)象。對(duì)于鋼軌而言，長(zhǎng)時(shí)間的拉應(yīng)力作用所產(chǎn)生的蠕變現(xiàn)象，也是其鎖定軌溫衰減的一個(gè)重要原因。

3.3 鋼軌塑性碾壓

在列車(chē)不斷的運(yùn)行過(guò)程中，會(huì)對(duì)鋼軌施加一個(gè)作用力，迫使鋼軌向兩邊延長(zhǎng)，但無(wú)縫線路并沒(méi)有鋼軌可以延伸的空間，因此鋼軌就需要承受更多的應(yīng)力，這就促使鋼軌鎖定軌溫衰減。

4 無(wú)縫線路鎖定軌溫變化的應(yīng)對(duì)措施

4.1 預(yù)防鎖定軌溫變化措施

4.1.1 施工中嚴(yán)格控制鎖定溫度。溫度變化范圍對(duì)無(wú)縫線路穩(wěn)定性影響很大，不同地域、氣候的城市在鋪設(shè)無(wú)縫線路前必須通過(guò)檢算確定合理的鎖定軌溫范圍來(lái)滿足無(wú)縫線路穩(wěn)定性的要求。在鋪設(shè)地鐵無(wú)縫線路的過(guò)程中，必須選用經(jīng)計(jì)量檢驗(yàn)合格的軌溫表，以此來(lái)確保所測(cè)量得到的鎖定軌溫?cái)?shù)值的準(zhǔn)確性、真實(shí)性；在施工前必須埋設(shè)位移觀測(cè)樁，以此方便觀測(cè)長(zhǎng)軌條位移情況；必須謹(jǐn)慎，杜絕任何影響鎖定軌溫的因素出現(xiàn)；必須嚴(yán)格規(guī)范施工方法。另外，在高架橋上進(jìn)行無(wú)縫線路施工時(shí)，不僅要考慮無(wú)縫線路受制動(dòng)力的影響以及受溫度力的影響這兩方面，還要對(duì)橋梁因伸縮變形出現(xiàn)位移而造成的額外縱向附加力所造成的影響做

出考慮。

4.1.2 根據(jù)鎖定軌溫安排維修養(yǎng)護(hù)工作。在對(duì)無(wú)縫線路養(yǎng)護(hù)維修的過(guò)程中，首先，必須要考慮到季節(jié)因素；其次，不同的地段的地理特性也不盡相同，這些地理特性會(huì)對(duì)軌道的穩(wěn)固性造成或多或少的影響。所以在無(wú)縫線路的養(yǎng)護(hù)維修過(guò)程中，需要把所維修地段的地理因素參考進(jìn)去；因其他施工原因或者清篩的時(shí)候?qū)o(wú)縫線路造成的小幅的損傷（缺碴等），一定要根據(jù)規(guī)定、按照標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行修補(bǔ)，嚴(yán)禁放任不管、偷工減料等行為。除此之外，相關(guān)部門(mén)需要不斷完善無(wú)縫線路的養(yǎng)護(hù)以及修補(bǔ)作業(yè)的規(guī)格或標(biāo)準(zhǔn)，并制定完善的監(jiān)管制度，確保鎖定軌溫的準(zhǔn)確性。

4.1.3 做好鎖定軌溫的監(jiān)控工作。在任何方面，監(jiān)管工作都是必不可少的。不過(guò)，對(duì)鎖定軌溫的監(jiān)控工作并不像其他類(lèi)監(jiān)控工作屬于后期的監(jiān)管控制，它需要貫穿始終，從無(wú)縫軌道的鋪設(shè)過(guò)程中就對(duì)其進(jìn)行監(jiān)管控制：在地鐵無(wú)縫線路鋪設(shè)前，會(huì)預(yù)先埋好位移觀測(cè)樁或是觀測(cè)儀，對(duì)鋼軌的位移量進(jìn)行科學(xué)的觀測(cè)，以此來(lái)達(dá)到對(duì)鎖定軌溫的控制。軌道軌溫和鎖定軌溫由于受到諸多因素的影響，會(huì)使其相差甚遠(yuǎn)，因此在對(duì)鎖定軌溫進(jìn)行監(jiān)測(cè)時(shí)最好是選擇軌道軌溫與鎖定軌溫較為接近的時(shí)候進(jìn)行。同時(shí)，要對(duì)軌道道床附近的觀測(cè)樁和路面下沉地區(qū)的觀測(cè)樁進(jìn)行及時(shí)調(diào)整，防止由于觀測(cè)樁上的信息不準(zhǔn)確導(dǎo)致鎖定軌溫失真的現(xiàn)象發(fā)生。而地鐵高架橋上的無(wú)縫線路屬于整個(gè)線路中的薄弱地段，對(duì)其要重點(diǎn)觀測(cè)，同時(shí)要采用軌溫測(cè)試儀對(duì)檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行復(fù)核，切實(shí)地做好鎖定軌溫的監(jiān)控工作。

4.2 鎖定軌溫變化后的應(yīng)對(duì)措施

對(duì)于無(wú)縫線路的鎖定軌溫而言，即使采取了相應(yīng)的措施來(lái)預(yù)防其鎖定軌溫的變化，但在地鐵實(shí)際運(yùn)行中還是會(huì)發(fā)生鎖定軌溫變化的情況，如鋪設(shè)方法不當(dāng)使長(zhǎng)軌條產(chǎn)生不正常伸縮；因處理線路故障或施工改變了原有的鎖定軌溫等。這種情況下就可以采用應(yīng)力調(diào)整和放散的方法，對(duì)變化的鎖定軌溫進(jìn)行放散和調(diào)整，使鎖定軌溫恢復(fù)到原有的設(shè)計(jì)范圍內(nèi)。應(yīng)力調(diào)整是指固定區(qū)出現(xiàn)嚴(yán)重的不均勻爬行，但從整個(gè)固定區(qū)長(zhǎng)軌節(jié)來(lái)講，長(zhǎng)度并沒(méi)有改變，這種應(yīng)力不均勻，只需在接近實(shí)際鎖定軌溫條件下局部松開(kāi)扣件，用列車(chē)碾壓法或滾筒法進(jìn)行應(yīng)力調(diào)整。應(yīng)力放散指的是改變?cè)熊壍赖拈L(zhǎng)度，在適當(dāng)軌溫時(shí)將扣件等鎖定裝置松開(kāi)，采用措施使鋼軌伸縮，釋放內(nèi)部應(yīng)力，在鎖定軌溫達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)后，對(duì)線路進(jìn)行重新鎖定，一般采用滾筒放散法和機(jī)械拉伸法。

5 結(jié)語(yǔ)

近年來(lái)，國(guó)內(nèi)各大城市紛紛開(kāi)始建設(shè)城市地鐵，不過(guò)隨著地鐵運(yùn)營(yíng)的日益繁忙和地鐵客流量的不斷增加，保證安全問(wèn)題就成為地鐵發(fā)展的重心。無(wú)縫線路雖然具有穩(wěn)定性更高、更舒適的特點(diǎn)，但是更容易受到車(chē)軌溫度變化的影響。本文就地鐵無(wú)縫線路鎖定軌溫變化及應(yīng)對(duì)措施的問(wèn)題進(jìn)行論述，希望對(duì)各位讀者有所

幫助。

參考文獻(xiàn)

[1] 翟峰，孫國(guó)鈞.無(wú)縫線路鋼軌軌溫和鋼軌溫度力實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的研制和應(yīng)用[J].鐵道建筑，2012，4（10）.

[2] 梁燦.無(wú)縫線路穩(wěn)定性及有效保證措施研究[J].鐵道工程學(xué)報(bào)，2012，（1）.

[3] 孟慶堂.無(wú)縫線路重載區(qū)段鎖定軌溫的確定[J].低溫建筑技術(shù)，2010，（5）.

[4] 張銘，蔣金洲.無(wú)縫線路鋼軌縱向力及鎖定軌溫檢測(cè)系統(tǒng)（NTS）的試用[J].鐵道建筑，2010，（8）.

[5] 徐德強(qiáng).鋼軌摩阻力對(duì)無(wú)縫線路鎖定軌溫影響的研究[J].鐵道標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，2012，（4）.

[6] 張海，劉沖，王大志.應(yīng)變電測(cè)法監(jiān)測(cè)無(wú)縫線路實(shí)際鎖定軌溫的變化[J].傳感器與微系統(tǒng)，2014，（11）.

[7] 潘文彬，葉淵，韓洪江，楊韜，宋家旺.鐵路無(wú)縫線路溫度應(yīng)力的有限元分析[J].機(jī)電工程，2013，（1）.

[8] 張鳳林，韓文超.高速鐵路無(wú)縫線路鋼軌實(shí)時(shí)應(yīng)力與鎖定溫度遠(yuǎn)程自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)[J].中國(guó)鐵路，2012，4（7）.

作者簡(jiǎn)介：楊永飛（1979-），男，深圳市地鐵集團(tuán)有限公司工程師，研究方向：地鐵軌道系統(tǒng)設(shè)備維修保養(yǎng)。

（責(zé)任編輯：王 波）